تـحـقـیـق کـن
تحقیق و مقالات دانش آموزی و دانشجویی

مقاله کامل در مورد مواد اولیه کاشی

مواد اولیه کاشی

همانطور که می دانید مواد اولیه صنایع سرامیک به سه دسته تقسیم می شوند :

۱-مواداولیه پلاستیک

۲-مواد اولیه نیمه پلاستیک

۳-مواد اولیه غیر پلاستیک حال به شرح وتوضیح هر قسمت می پردازیم

۱مواد اولیه پلاستیکی:

آیا تا کنون توده هایی از گل رس را در میان دستان خود گرفته اید؟توده های نرم وشکل بوجود آمده را حفظ می کند.بدون آنکه از هم گسیخته شود شکل می پذیرد پس ازآن با برداشتن فشار،شکل بوجودآمده راحفظ می کند .

ودر واقع شاید بتوان گل تهیه شده از خاک رس  رایکی از شکل پذیرترین مواد طبیعی دانست که مقاومت چندانی در برابر اعمال نیرو از خود نشان نمی دهد وپس از حذف نیرو نیز به همان شکل باقی می ماند،

به چنین موادی که درصد زیادی از مواد اولیه صنایع سرامیک به خصوص شاخه سنتی آن را شامل می شوند را مواد پلاستیک می گویند که شامل گروه کائولن،بالکلی،رسهای قرمز،رسهای نسوز و بنتونیتها می باشد که در صنایع کاشی اصفهان از کائولن وبنتونیت ها استفاده می گردد که مورد استفاده آن در تهیه بدنه وبدنه خام (بیسکوبت)می باشد.

۲مواد اولیه نیمه پلاستیک :

در طبیعت،موادی وجود دارندکه اگر چه مانند مواد اولیه پلاستیک (مثل رسها) خاصیت پلاستیسیته از خود نشان نمی دهنداما به اندازه مواد غیر پلاستیک مانند (سیلیس وفلدسپات)نیز از این خاصیت      بی بهره نیستند از معرف ترین این مواد می نوان تالک وپیروفیلیت را نام برد که در صنایع کاشی اصفهان به منظورتهیه بدنه وبیسکویت بیشتر از تالک استفاده می گردد.

۳مواد اولیه غیر پلاستیک:

درصد بسیاری از مواد اولیه ای که برای ساخت سرامیکها مورد استفاده قرار می گیرند خاصیت پلاستیسیته از خود نشان نمی دهند.

این امر یخصوص در مورد مواداولیه سرامیکهای نوین مانند انواع اکسید ها مشهودتر است چنین موادی اگرچه نمی توان به دلیل نداشتن خاصیت پلاستیسیته به طور مستقل شکل گرفته وپس از خشک شدن شکل خود را حفظ کنند اما به دلیل گوناگونی جزء ضروریات آمیز یک بدنه می باشند.

بر خلاف مواد فشار ویا نیرویی وارد گردد در صورت حذف نیرو به حالت اولیه خود باز می گردند،از این گروه مواد می توان از فلدسپاتها،کربناتها ،ترکیبات بُر وغیره را نام برد.
1464499175671116231 - مقاله کامل در مورد مواد اولیه کاشی

بالکلی ها:

این خاک ها از انواع خاکهای کائولینیت دار می باشند ولی باید توجه داشت که ابعاد ذرات کائولنیت دربالکلی به نسبت ذرات کائولنیت موجود در کائولن بسیار کوچکتر هستند.

در بالکلی ها به همراه کائولنیت معمولاً کوارتز ونیز کانیهای میکا دار به عنوان عمده ترین ناخالصی ها یافت می گردند (بدیهی است که وجود کانیهای میکا دار به معنی وجود فلاکس در بالکلی ها بوده که نهایتاً باعث کاهش حد دیر گدازی بالکلی ها می گردند).

معمولاً مقدار کائولنیت  حدود۲۰تا۹۵ درصد ومقدار کوارتز  حدود ۱تا۱۰درصد ومقدار کانیهای میکا دارحدود ۵تا ۴۵ درصد متغیر است به طور کلی ناخالصی های موجود در بالکلی ها به نسبت نا خالصی های موجود درکائولن ها بسیار متنوع تر هستند در کنار دریا ناخالص های عمده ای که نام برده شده مواد آلی،کانیهای مونت موریونیت،ترکیبات آهن تیتانیوم،نمک های محلول وغیره نیز می توانند در بالکلی ها وجود داشته باشند.

مواد آلی موجود در بالکلی ها اگر چه باعث ایجاد تسهیلاتی در ریخته گری بالکلی ها از جمله ایجاد لکوئیدهای حفاظتی وپایداری وروانی بیشتر دوغاب ونیز افزایش پلاستیسیته ومقاومت خشک می گردند ولی در هنگام پخت نیز می توانند باعث بروز مشکلاتی مثل ایجاد لکه های سیاه رنگ گردند.

چنانچه آهن موجود در بالکلی ناشی از جانشینی ایزومرفی می باشد باعث می گردد که رنگ بعد از پخت بالکلی تیره تر گردیده وبه رنگ کرم ویا زرد کم رنگ در آید ولی چنانچه آهن موجود در بالکلی ها به صورت مخلوط با کانی های موجود در رس داشته باشد (به عبارت دیگر به صورت کربنات وسولفوراکسید ویا غیره باشد)در این صورت بعد از پخت باعث ایجاد لکه ها ودانه های رنگی در سطح بالکلی می گردد.

به همین ترتیب وجود تیتان نیز اثرات مخربی در رنگ بالکلی دارد.به طور کلی چنانچه مجموع تیتان واکسید آهن در یک نمونه بالکلی بیشتر از ۲% باشد یقیناً این بالکلی بعد از پخت دارای رنگ تیره خواهد بود .

علاوه بر ناخالصی های مذکور نمک های محلول نیز می توانند در بالکلی ها وجود داشته باشند یکی از اثرات مخرب وجود این نمک ها در مواد اولیه واز جمله بالکلی ها ایجاد لکه های کمرنگی روی بدنه وبه خصوص در سطح لبه های آنهاست

(اصطلاحاً شوره زدن scamming) این لکه ها ناشی از تبلور نمکهای محلول در سطح فراورده ها(در هنگام خشک شدن)می باشند.علاوه بر این مواد وجود نمک های محلول در لبه ها باعث ایجاد مشکلات دیگری مثل پوسته پوسته شدن لعاب می گردد.

به طور خلاصه،می توان مهمترین امتیازات بالکلی ها را پلاستیسیته ومقاومت خشک بسیار زیاد ومهمترین نقایص آنها را رتگ به بعد از پخت وحد کم دیر گدازی آنها است.

سیلیس: سیلیسم به صورت عنصر(S i) در طبیعت وجود ندارد ولی اکسید سیلیسیم ویا سیلیسS io2 در پوسته زمین بیشتر از هر اکسید دیگری یافت می شود.سیلیس می تواند در ترکیب با اکسیدهای دیگری (سیلیکاتها) ویا به صورت آزاد وجود  داشته باشند.

سیلیس آزاد در طبیعت به صورت مختلف وبه صورت بلورین مثل کوارتز صخره ای وماسه سنگ ویا به صورت بلور مخفی آبدار ا‏ُپال(O pal) وجوددارد.کوارتزهای صخره ای ویا کوارتز های معمولاً به صورت رگه هایی در بین سنگ های اولیه مثل گرانیت گنیس وغیره ونیز به صورت دانه هایی در بین دیگر کانی ها وجود دارند.

(به عنوان مثال ذرات کوارتز در گرانیت،که در بین فلدسپات ومیکا مشاهده می شوند). کوارتز در برابر آب وهوا زدگی مقاوم بوده وتقریباً هیچ نوع تغییری نمی نماید با این همه هنگامی که ذرات کوارتز در بین دیگر کانیها قراردارند،

کانیهای همراه ممکن است تحت تأثیر اب وهوازدگی تجزیه شده وکوارتز نیز به همراه آنها به وسیله آب شسته وبه محل دیگری منتقل گردیده ونهایتاً در مکان دیگری به همراه دیگر کانی ها ذخیره گردد.برای مثال کانی های کواتز موجود در کائولن.

فلدسپات:

فلدسپات ها از نظر ترکیب شیمیایی سیلیکاتهای آلومین قلیایی وقلیایی خاکی می باشند.در صنعت سرامیک بخصوص فلدسپاتهای قلیائی دارای ارزش بسیار بوده و وسیعاً مورد استفاده قرار می گیرند.

به طور کلی خواص انواع فلدسپاتها(حتی هنگامی که کاملاًخالص باشند)با یکدیگر متفاوت اند.ولی عمدتاً بر حسب مقدار ونوع گدازآور موجود،دارای نقطه ذوبی حدود۱۱۰۰تا۱۵۳۲ سانتیگراد ووزن مخصوص حدود     ۵۶/۲ تا ۶۳/۲  می باشد.

سختی فلدسپاتها نیز براساس مقیاس  موهس کمتراز۶ نبوده ودر حدود ۶تا۵/۶ است.اگر چه به طور کلی گدازآورها دارای خاصیت پلاسیتیسه نمی باشند ولی ندرتاً در موارد بسیار خاصی بعضی از فلدسپاتها از خود خاصیت پلاسیتیسه ضعیفی بروز داده ودر مقابل روان کننده عکس العمل نشان می دهند.قلیائی های موجود در فلدسپاتها به معمول در آب محلول نمی باشند.

ولی چنانچه فلدسپاتها نحوی خرد گردند که ابعاد ذرات،بسیار  ریز گردند ممکن است مقداری از قلیائی های آنها در آب حل شود.به همین دلیل در بعضی موارد فلدسپاتها به صورت خشک خرد وپودر می گردند.

فلدسپاتها کانی های آذرین بوده وبه طور معمولی در سنگهای اولیه یافت می گردند به همین دلیل معمولاً دارای ناخالصی های میکا وبخصوص کوارتزمی  باشد.اکسیدآهن نیز به صورت ناخالصی در فلدسپاتها یافت می گردد. وجودناخالصی کوارتزدر رنگ فراورده ها تأثیری نداشته بلکه عمدتاً در رفتار ذوب فلدسپاتها مؤثر است.

مهمترین،پر مصرف ترین ودر عین حال فراوانترین فلدسپات ها به ترتیب عبارتنداز :

اورتوکلاز (K2o,Al2o3,6Sio2)  وآلبیت (Na2o,Al2o3,6Sio2)  و آنورتیت(Cao,Al2o3,2Sio2) وبلاخره(Bao,Al2o3, Sio2 ).

کائولن:مهمترین وعمده ترین نوع رسهای اولبه،خاک چینی ویا کائولن می باشد. کائولن نام خود را از کلماتKaolirag به معنی‹‹کوه مرتفع›› گرفته است.این خاک معمولاً در انگلستان با نام خاک چینی(china clay) ودر آمریکا ودیگر نقاط جهان بانام کائولن(Kaolin)مشهور است.

خاک های کائولن عمدتاً وبخصوص در مقایسه با خاکهای رسوبی دارای دانه بندی درشت تر وپلاسیتیسه کمتری می باشند.عمده ترین ویژگی خاک کائولن که آنرا ازدیگررسها متمایز می سازد،خلوص بسیار زیاد آن است.

به همین دلیل نیز کائولن ها بعد از پخت دارای رنگ سفیدبوده ودر صورتی که بسیار خالص باشند دارای دیر گدازی بالایی حدود(۱۷۵۰ سانتیگراد) نیز می باشند.رنگ سفید کائولنها(بعد از پخت) باعث گردیده که این خاک را به عنوان خالص ترین رسها در ساخت فر اورده های کاملاً سفید ونیمه شفاف مورد استفاده قرار گیرند.

دپوی مواد اولیه:در فضایی به حجم ۱۰۰ هزار تن در بیرون از سالن تولید در محوطه ای باز دپو تشکیل می شود .

به محل انباشت مواد اولیه مصرفی در ترکیب بدنه محصول تولیدی دپو گفته می شود . معمولاً ذخیره خاک دپو برای یک مدت ۶ ماه تا یکساله می باشد و همواره مرتب با توجه به مصرف روزانه خاک توسط بالمیل های بدنه جهت  تغذیه دوغاب در اسپری و به دنبال آن قرار گرفتن خاک اسپری در مدار تولید خاک توسط کامیونها به محل دپو حمل و ریخته می شود .

آسیاب  کردن وسایش:

تعریف وهدف از آسیاب کردن مواد جامد:آسیاب کردن وسایش مواد جامد شامل عملیاتی است که هدف آن کاهش ابعاد واندازه مواد است.این عمل با خرد کردن اولیه ذرات درشت آغاز می شود وبا پودر کردن خاتمه می یابد.

با این وجود،هدف از خرد کردن تنها بدست آوردن ذرات کوچک از مواد با اندازه درشت نیست بلکه هدف از آن فراهم کردن ذراتی با قطر متوسط ومشخص وبا دانه بندی مناسب برای تولید محصول می باشد.

به طور کلی،دلایل فراوانی برای خرد کردن مواد جامد وجود دارد،با وجود این می توان گفت که گستردگی سطح ویژه مواد باعث می شودکه توده های هموژن و واکنش های شیمیایی کاملتری را در زمان های کوتاه تر بدست آوریم.

خرد کردن خشک ومرطوب(تر):

مواد خام تشکیل دهنده بدنه های سرامیکی یا به صورت خشک ویا به صورت مرطوب خرد شده اند.تکنیک خرد کردن تر عموماً به منظور بدست آوردن دانه بندی بسیار ریز وهمگن نمودن بهتر پودرها به کار گرفته می شود.

از طرف دیگر،وقتی که مواد خام بسیار خالص در اختیار داریم یا زمانی که موادی را آماده می کنیم که کیفیت بالایی ندارند،خرد کردن خشک خاک رس ترجیح داده    می شود.در طی خرد کردن تر،به منظور کاهش بیشتر اندازه ذرات،مواد خام پخش می شوند.

از این گذشته،استفاده از مواد شیمیایی کمک ذوب (flux) که میزان آب دوغاب را کاهش می دهد وفواید اقتصادی متعاقب آن،باعث می شود که ذراتی با قطر کمتر از ۱۰میکرون بدست آورند.انتخاب مناسب ترین تکنولوژی خرد کردن،تا حدی به توزیع اندازه ذرات مورد نیاز برای تولید محصول بستگی دارد ولی فاکتورهای دیگر نیز باید در نظر گرفته شوند.

تکنولوژی خرد کردن خشک معمولاً برای آسیاب کردن مخلوط هایی که حداکثر از دو یا سه خاک رس تشکیل شده اند وخواص فیزیکی وساختار مینرالی مشابه دارند،به کار برده می شوند.میزان باقی مانده های لایه ای،شنی ویا درشت در خاک های رس باید خیلی کم باشد.به این دلیل هر گاه که مواد خام با خصوصیات فوق در دسترس باشند،

پودر حاصل زا خرد کردن خشک استفاده می شود تا فراورده های زیر تولید شوند:

-بیسکویتmajolica, cottoforteبیسکویتsemi-stoneware,stoneware ومحصولات تک پخت متخلخل مربوطه-کاشی های کف ودیواری تک پخت متخلخل خرد کردن تر برای مخلوط های argillaceous که اندازه مواد سخت به اندازه ای است که دانه بندی مناسب از طریق سیستم های خرد کردن امکان ندارد،به کار برده می شود

همچنین زمانی آماده سازی بدنه به روش تر انجام می شود که ترکیبات سرامیک از چند ماده مختلف با خواص فیزیکی متفاوت(سختی،گرانش،اندازه ذرات) تشکیل شده باشند.این،مورد در بسیاری از کارخانه های سرامیک است که اگر چه مواد خام مناسب در اختیارندارد،

بتوانند کاشی هایc ottorte,majolica ونیز محصولات شیشه ای وتک پخت متخلخل با استفاده از خاک رس قرمز،ماسه،سنگ آهک ودولومیت تولید کنند.

واحد آماده سازی مواد اولیه ( بالمیل ، واحد بدنه سازی )

همانطور که می‌دانید مواد اولیه صنایع سرامیک به سه دسته تقسیم می‌شوند : مواد اولیه پلاستیک، نیمه پلاستیک و مواد اولیه غیر پلاستیک. حال به شرح و توضیح هر قسمت می‌پردازیم :

الف ـ مواد اولیه پلاستیک :

آیا تا کنون توده‌هایی از گل رس را در میان دستان خود گرفته‌اید ؟ توده‌های نرم و شکل پذیر که مقاومت بسیار کمی در برابر فشار اعمال شده با دست از خود نشان می‌دهد و بدون آنکه از هم گسیخته شود شکل می‌پذیرد، پس از آن با برداشتن فشار، شکل بوجود آمده را حفظ می‌کند .

در واقع شاید بتوان گل تهیه شده از خاک رس را یکی از شکل‌پذیر‌ترین مواد طبیعی دانست که مقاومت چندانی در برابر اعمال نیرو از خود نشان نمی‌دهد و پس از حذف نیرو نیز به همان شکل باقی می‌ماند، به چنین موادی که درصد زیادی از مواد اولیه صنایع سرامیک بخصوص شاخه سنتی آن را شامل می‌شوند را ”مواد پلاستیک “ می‌گویند،

که شامل گروه کائولن ،بالکلی ، رس‌های قرمز و رس‌های نسوز و بنتونیت‌ها می‌باشد که در صنایع کاشی اصفهان از کائولن و بنتونیت‌ها استفاده می‌گردد، که مورد استفاده آن در تهیه بدنه و بدنه خام (بیسکوئیت) می‌باشد .

پاسخ بدهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

− 4 = 4